糖尿病における膵β細胞インスリン分泌機構の異常部位の同定と栄養素による影響

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 01J72206
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 向 英里 京都大学, 医学研究科, 特別研究員(PD)
• キーワード: インスリン分泌 / 膵ランゲルハンス島 / ブドウ糖 / 脂肪酸 / 代謝

研究概要

膵β細胞からのインスリン分泌は、ブドウ糖のみならず、脂肪酸、アミノ酸などの栄養素により促進されることが知られている。しかしながら、詳細は未だ明らかでない。また一方で、一度インスリン分泌が刺激されると、短期間後の刺激インスリン分泌が増強されるプライミング効果をもつことが以前より知られており、実際の体内でのインスリン分泌に重要な機構であるが、ブドウ糖では検討されているものの、他の栄養素ではほとんど検討されていない。そこで、まず高濃度ブドウ糖への前曝露により、ブドウ糖刺激によるインスリン分泌が増強される、いわゆるブドウ糖によるプライミング効果を確認した。その後、低濃度ブドウ糖存在下での脂肪酸によるプライミング効果を検討したところ、ブドウ糖刺激インスリン分泌は、パルミチン酸に前暴露したものは前曝露していないものに比して増強された。また、このパルミチン酸前曝露によるインスリン分泌増強効果は、低濃度ブドウ糖のみならず中・高濃度ブドウ糖存在下での前曝露でも同様に認められた。また高カリウム刺激によるインスリン分泌でも同様に認められた。これらのことから、脂肪酸前曝露によるインスリン分泌プライミング効果はブドウ糖前曝露によるプライミング効果と異なる機構であることが示唆された。また、ブドウ糖によるプライミング効果のメカニズムについて検討を加えたところ、ATP産生以降の経路には影響がなく、ミトコンドリアATP産生の変化が関与していることが示された。

研究成果

• [文献書誌] Yasuda K, Okamoto Y, Nunoi K, Adachi T, Shihara N, Tamon A, Suzuki N, Mukai E, et al.: "Normalization of cytoplasmic calcium response in pancreatic β-cells of spontaneously diabetic GK rat by the treatment with T-1095, a specific inhibitor of renal Na^+-glucose co-transporters"Hormone and Metabolic Research. 34. 217-221 (2002)
• [文献書誌] Kajikawa M, Fujimoto S, Tsuura Y, Mukai E, Takeda T, Hamamoto Y, Takehiro M, et al.: "Ouabain suppresses glucose-induced mitochondrial ATP production and insulin release by enerating greactive_oxygen species in pancreatic islets"Diabetes. 51. 2522-2529 (2002)